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作為一種工業(yè)原材料，天然橡膠對(duì)國(guó)家工業(yè)化建設(shè)及國(guó)防安全至關(guān)重要，但多年來(lái)我國(guó)天然橡膠自給率持續(xù)偏低，如何破解產(chǎn)業(yè)瓶頸？近日，我國(guó)科研人員在國(guó)際主流雜志《自然-通訊》上發(fā)表研究成果，系統(tǒng)闡明了橡膠樹早期馴化的遺傳基礎(chǔ)，這對(duì)橡膠樹高產(chǎn)育種具有重要指導(dǎo)意義。

橡膠樹是一種多年生熱帶喬木，生長(zhǎng)期長(zhǎng)，結(jié)實(shí)率低，傳統(tǒng)育種周期長(zhǎng)達(dá)40年，海南是我國(guó)主要植膠區(qū)。論文第一作者、中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院橡膠研究所副研究員晁金泉介紹，橡膠樹經(jīng)歷了近150年的馴化，栽培種產(chǎn)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于野生種。“這說(shuō)明里面隱藏著橡膠樹高產(chǎn)的馴化密碼，而我們的工作就是將其解析出來(lái)。”

從2004年開始，中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院橡膠研究所田維敏教授團(tuán)隊(duì)就開始破譯橡膠“產(chǎn)量密碼”。雖然此前學(xué)界已發(fā)布了多個(gè)版本的橡膠樹基因組，但基因組組裝質(zhì)量不理想，碎片化嚴(yán)重，限制其在群體遺傳學(xué)研究中的應(yīng)用。為了揭示橡膠樹馴化分子事件，研究人員首先構(gòu)建了迄今質(zhì)量最高的橡膠樹基因組，以及覆蓋最廣的橡膠樹基因組變異圖譜。通過(guò)分析后證實(shí)，上百年的馴化已經(jīng)在基因組上留下了選擇痕跡，并鑒定到數(shù)十個(gè)與產(chǎn)量相關(guān)基因。

樹干樹皮中的次生乳管密切聯(lián)系著天然橡膠生產(chǎn)，是橡膠樹產(chǎn)量形成的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。研究發(fā)現(xiàn)，栽培種的次生乳管列數(shù)量遠(yuǎn)多于野生種，表明乳管是橡膠樹早期馴化的目標(biāo)性狀。通過(guò)實(shí)驗(yàn)形態(tài)學(xué)的手段，證明人工合成的磺肽素可以有效誘導(dǎo)次生乳管形成。

“簡(jiǎn)言之，我們的研究系統(tǒng)分析了橡膠樹150年馴化的分子機(jī)制。”晁金泉說(shuō)，研究成果不僅能運(yùn)用到高產(chǎn)橡膠樹品種的培育中，還為其他產(chǎn)膠植物的快速馴化提供了思路，有助于推動(dòng)我國(guó)天然橡膠產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

據(jù)了解，這項(xiàng)研究工作得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)課題、海南省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等共同資助。

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